برای اینکه بتوانیم فلزات مختلف را به راحتی برش دهیم، باید از ابزارهای برش مناسب استفاده کنیم تا بتوانیم در عملیات ماشینکاری به درستی عمل کنیم. یعنی با انتخاب متریال مناسب برای قطعه کار و متریال ابزار برش می توانیم عمر ابزار خود را افزایش دهیم و همچنین کیفیت کار خود را افزایش دهیم. در این مقاله سعی شده است به طور کلی انواع ابزارآلات برشی را معرفی کرده و مزایا و معایب آنها را در مقایسه بیان کنیم.
انواع ابزار برش:
عمر مفید ابزارهای برش به عوامل مختلفی بستگی دارد. یکی از این عوامل جنس خود ابزار است. انواع ابزار برش عبارتند از:
- فولادهای HSS
- آلیاژهای ریخته گری کبالت
- کاربیدها
- سرامیک و سفال
- CBN
- الماس
هنگام انتخاب ابزار برش مناسب برای یک سری عملیات، ابزار برش باید با مقایسه مشخصات فلز انتخاب شود. این مشخصات شامل نکات زیر است:
- مشکلات
- تحمل
- عملکرد دمای بالا
- قوی
- مقاومت در برابر اثرات شیمیایی
- مقاومت در برابر سایش
- ظرفیت انتقال حرارت
- ضریب اصطکاک
آخرین عامل یعنی هزینه تولید باید به گونه ای در نظر گرفته شود که قطعه دارای خواص فیزیکی لازم و شامل کمترین هزینه تولید هر قطعه باشد.
- فولادهای با مقاومت بالا
آنها عمدتاً برای برش "تراش" استفاده می شوند و علاوه بر کربن، ممکن است حاوی عناصر دیگری مانند تنگستن، مولیبدن، کروم، وانادیم و کبالت باشند.
کربن برای حفظ سختی در دماهای بالا، وانادیوم استحکام و مقاومت در برابر سایش را افزایش می دهد و کروم نیز به عنوان یک عامل سخت کننده و مقاوم در برابر سایش عمل می کند.
این نوع فولاد بر اساس مواد آلیاژی اصلی به چهار گروه تقسیم می شود:
1- مولیبدن
2- مولیبدن کبالت
3- تنگستن
4- تنگستن کبالت
اما چرا این احمق ها را در این ابزار قرار می دهیم؟
برای پاسخ به این سوال، بهتر است با ابزار دیگری به نام «فولادها و آلیاژهای کربنی» آشنا شوید.استفاده از این نوع فولاد که زمانی (حدود یک قرن پیش) ماده اصلی ابزار برش بود، به دلیل افت شدید سختی در دمای نسبتاً بالا (حدود 260 درجه سانتیگراد) و سایش زیاد، فقط برای ابزارهای دستی ابزارهای برش کم سرعت مانند گردو و حدیده و سوهان محدود هستند.
در مورد فولادهای سخت، برتری این نوع فولاد نسبت به فولادهای کربنی در توانایی حفظ سختی در دماهای بالاتر (538 درجه سانتی گراد تا 590 درجه سانتی گراد) است. بنابراین در مقایسه با فولادهای کربنی با عمر ابزار یکسان، می توان از آن با سرعت برش حدود 2 برابر استفاده کرد. به همین دلیل به این فولادها فولادهای سخت می گویند. برای اطلاع از قیمت فروش ابزارآلات برشی با شماره 02191034000 تماس حاصل نمایید.
ابزارهای فولادی با سرعت بالا نسبت به سایر مدل ها دارای مزایای زیر هستند:
الف) ارزان تر؛
ب) شکنندگی کمتری دارد. به همین دلیل هنگام برش و اتصال ابزار برش روی قطعه کار، آیا کارایی بیشتری دارد؟
ج) چکش خوار بوده و قالب گیری آن آسان است.
این فولادها علاوه بر مزایا، معایبی نیز دارند. مشمول:
الف) دوام کمتری نسبت به انواع دیگر در دماهای بالاتر در حین ماشینکاری دارند.
ب) مواد سخت به راحتی بریده نمی شوند.
2. آلیاژهای ریخته گری کبالت (ابزار ماهواره ای)
این آلیاژها از 2 تا 4 درصد کربن، 14 تا 20 درصد تنگستن، 25 تا 34 درصد کروم و بقیه کبالت تشکیل شده اند. به دلیل سختی بالا و نگه داشتن آن در دماهای بالا و مقاومت بالا در برابر سایش و خوردگی، ضریب اصطکاک کم در تماس با فولاد، به عنوان یکی از مواد ایده آل برای ساخت ابزارهای برش پیشنهاد شده است.
اگر چه سختی این آلیاژها مشابه فولادهایی است که در دمای اتاق کار می کنند. با این حال، به دلیل چقرمگی بهتر آنها در دماهای بالاتر، می توان آنها را در سرعت های برش بالاتر (تقریباً 25٪ سریعتر) نسبت به فولادهای سرعت بالا استفاده کرد.خواص مکانیکی و سختی این آلیاژها را نمی توان با عملیات حرارتی تغییر داد.
3- کاربیدها
"کاربید" اساساً اصطلاحی است که به ترکیب شیمیایی فلز و کربن اشاره دارد. کاربیدها به سه گروه تقسیم می شوند:
1- سیمان 2- دانه ریز 3- پوشش
کاربیدهای سیمان نیز به دو گروه اصلی تقسیم می شوند:
1- گروه تنگستن خالص
1- گروه آلیاژ کاربید تنگستن (حاوی کاربید تیتانیوم یا کاربید تانتالم)
همچنین ابزارهای کاربردی را می توان در نمای دیگری به سه گروه دیگر تقسیم کرد:
1- الماس جامد و سخت (که از قطعات کربن ساخته شده اند).
2- الماس های لحیم کاری شده (که از لحیم کاری الماس به میله فولادی ساخته می شوند).
3- الماس نصب (که در بین صنعتگران به الماس یا درج معروف است و رایج ترین ابزار مورد استفاده در CNC هایی است که در جا ابزار فولادی نصب می شوند).
از مزایای کاربیدها می توان به موارد زیر اشاره کرد:
الف) نیروی بیشتر در برش مواد و آلیاژهای سخت.
ب) مقاومت در برابر دماهای بالاتر.
ج) الماس های جاسازی شده قادر به جذب ارتعاشات کار هستند و صدای ایجاد شده در اثر برخورد ابزار با قطعه کار بسیار کم است.
د) الماس های نصب شده به راحتی و بدون نیاز به نگهدارنده های فولادی جدید تعویض می شوند.
از معایب کاربراتورها نیز می توان به موارد زیر اشاره کرد:
الف) قیمت نسبی فولادهای سخت؛
ب) شکننده تر از فولادهای سخت.
ج) می توان آنها را با ابزار الماس شکل داد.
الماس های نصب شده که به طور گسترده در CNC ها استفاده می شود، با مواد خاصی مانند نیترید تیتانیوم پوشانده می شوند تا عمر آنها افزایش یابد. این پوشش عمر ابزار را تا 20 برابر برای عملیات فرزکاری و تراشکاری معمولی افزایش می دهد.4- سرامیک و سفال
ابزارهای سرامیکی آنهایی هستند که در سالهای اخیر بیشترین پیشرفت را داشته اند و اگرچه بسیار گران هستند، اما ارزانتر از ابزارهای الماس هستند. سرامیک بسیار سبک و شکننده است.
سرامیک ها از نظر سرعت برش سه تا چهار برابر سریعتر از ابزارهای کاربید هستند. صافی سطح دستگاه با این ابزارها بسیار خوب است و استفاده از مایع خنک کننده در حذف براده ها از این ابزارها ضروری نیست. اگر قصد خرید ابزارآلات برشی را دارید به وبسایت پارس خورشید مطالعه کنید.
مزایای سرامیک عبارتند از:
الف) آنها ارزان تر از الماس های کربنی هستند.
ب) مواد بسیار سخت در زمان کوتاه برش خورده و مقاومت حرارتی بالایی دارند.
همچنین معایب سرامیک عبارتند از:
الف) آنها بسیار شکننده تر از کاربیدها و فولادها هستند.
ب) فقط برای برش با سرعت بالا و ترمز در صورتی مفید هستند که در سرعت های پایین کار کنند.
ج) بسیاری از ماشین ها سرعت چرخش مناسبی برای استفاده از ابزار سرامیکی ندارند.
سرامیک که ترکیبی خاص از سرامیک و فلز است برای کاهش و بهبود شکنندگی سرامیک ها اختراع شد.
فلزاتی مانند آهن، کروم، تیتانیوم و نیکل هنگامی که با سرامیک مخلوط می شوند، ابزارهای «سرامیک-فلز» یا «سرم» را به وجود می آورند.
یکی از برجسته ترین ویژگی های سرامیک و سرامیک حفظ سختی در دماهای بسیار بالا و مقاومت بالا در برابر سایش است. اما در برابر خمش، ضربه مکانیکی، بارهای ضربه ای و ارتعاش مقاومت کمی دارد و بنابراین با وجود این محدودیت ها باید از ماشین آلات کاملاً صلب و بدون لرزش استفاده کرد.
5- نیترید مکعبی
CBN (برند Borazone) سخت ترین ماده شناخته شده بعد از الماس است. یکی از مهمترین مزایای آن مقاومت حرارتی بالاتر نسبت به الماس و خنثی بودن شیمیایی آن است.استفاده از CBN به عنوان ابزار تراشه ای برای کوئنچ و صیقل دادن فولادهای کربنی و آلیاژی، ابزارهای سخت شده و چدن های سخت و چدنی به ویژه بر پایه سوپرآلیاژهای نیکل و کبالت. قطعات ساخته شده توسط متالورژی پودر، پلاستیک و گرافیت توصیه می شود.با این حال، این نوع ابزارها را می توان بدون استفاده از مایع خنک کننده استفاده کرد. با این حال، استفاده از مایعات خنک کننده محلول در آب نتایج مثبتی دارد.
6- الماس
الماس سخت ترین ماده شناخته شده در جهان است و میانگین سختی آن 5 برابر کاربیدهای سیمانی است. سختی بسیار بالا، مقاومت در برابر سایش عالی، رسانایی حرارتی خوب، مقاومت فشاری بسیار بالا و انبساط حرارتی کم، آن را در برش بی نظیر کرده و اندازه گیری یکنواخت و دقیق روی قطعه کار و صافی سطح بالا را تضمین می کند.
علاوه بر این، به دلیل خنثی بودن شیمیایی الماس و ضریب اصطکاک کم آنها در تماس با اکثر مواد در طول فرآیند برش، پدیده جوشکاری براده های قطعه کار به لبه ابزار رخ نمی دهد که به یک سطح خوب تبدیل می شود. صافی در ماشینکاری فلزات غیر آهنی و حتی غیر فلزات.
ابزارهای الماسی هنگام برش فولادهای نرم و کم کربن به سرعت سایش می شوند. اما میزان سایش آنها در ماشینکاری فولادهای آلیاژی پرکربن کمتر است و گاهی اوقات در ماشینکاری چدن (پر کربن) عمر طولانی تری دارند اما عموماً ماشینکاری آلیاژهای آهنی و چدن با ابزارهای الماسی توصیه نمی شود. جهت استعلام قیمت ابزارآلات برشی با شماره 02191034000 تماس بگیرید.
ادمین
دوشنبه 25 مهر 1401 - 13:02
بازدید : 131